高清电视技术及高清电视发展浅析

杨冬

摘要：目前，随着社会的不断发展，科学技术的不断提高，我国的电子信息技术得到了很好的发展。在信息科学技术广泛应用下，我国的电子信息技术也朝着数字化网络化方向进步，电视技术也越来越先进，电视技术逐步实现了由模拟技术向数字技术的转变。与此同时，人们对电视的要求也越来越高，不仅要求电视的高智能化、网络化，还对电视的清晰度有着更高的期求。因此，高清电视在家电市场中应运而生。

关键词：高清电视技术；发展现状；存在问题

1.高清电视及相关技术概念简述

简单来说，高清電视也就是用户在观看电视节目时相对于传统的标清电视能够看到更生动更细致的画面，清晰度更高。实际上对于这一名词，国内外都有相应的标准加以限制。比如，我国的广电总局就对高清电视的扫描能力做出了具体的要求，对于不同的电视类型来说，只有达到了标准中要求的清晰度才能被称为高清电视。

不难看出，画面的清晰度和电视机的宽高比决定了高清电视是否能够达到国家要求的标准。清晰度的定义包括了垂直清晰度和水平清晰度，在考量电视机清晰度时也要从这两个方面综合进行分析。宽高比表示了实际应用中电视屏幕宽和高的比率，传统标清电视机的宽高比大多为4：3，这一数值并不足以实现高清晰度画面的播放，目前市场中的高清电视机宽高比大多为16：9。

2.超高清电视的关键技术分析

2.1 超高清摄像机技术

（1）CMOS 传感器技术

最近几年，全分辨率为7680*4320 的33M 像素CMOS摄像机则是由NHK公司推出，也就说常说的UHDTV 8K 33M型号的摄像机，这无疑大大提高了UHDTV技术的发展。一般来说，在CMOS传感器技术中，主要是具备列并联A/D且上下分开，这种结构能够保证CMOS 面积得到充分利用，以及各种列的面积得到有效扩大，使得信号输出流量得到一定的分散，能够有利于输出高码率。其中，逐渐逼近式模数变换器则是在图像传感器中应用，具有较小的消耗功率，具有适中的变换速率。

（2）双绿偏置技术

为了满足超高清电视的高码流，仅依靠摄像机为主的信源非常困难。当前，对于相对于成熟的数字4K*2K 技术来说，像素不够则是最大的问题。通过有效利用双绿偏置技术，能够产生主观上差别很小的UHDTV 8K 信号。对于应用CMOS 摄像技术或者3840*2160 CCD的UHDTV 4K 8M 摄像机来说，其中，8M为每帧的像素，通过利用双绿偏置技术，能够在主观清晰度、亮度方面达到比较好的效果。上述方式的摄像机制作成本较低，工艺较为简单，另外，传输码流低，S/N 比较高，所以，一般都是在实验和测试过程中应用的主要信号源。

2.2 超高清视频处理技术

（1）H.265 编码技术

ISO/IEC 活动图像专家联合在2010年成了一个视频编码小组，主要研究兴趣就是如何有效开发并利用高效视频编码（HEVC）所涉及到的标准。新的标准在2013年正式发布，也就是所谓的H.265。根据研究结果，有效保证主管质量的要求，相比于MPEG-2 编码来说，H.264的编码效率则能有效提高一整倍，另外，HEVC 编码则比H.264所要提高一倍左右。

（2）KDDI 及J：COM 编码技术

一种新型的图片压缩技术由日本KDDI 和J：COM公司提出，能够保证在现有的有线电视网络中实现4K和8K 图像的高清传送，使得电视网络资源得到充分利用，能够使得继续投入成本进一步降低，并没有使得原有的有线电视业务受到影响。另外，对于同一图像资源来说，相比于H.264技术，利用HEVC 压缩技术则要降低到一半左右，而KDDI 技术的压缩率要比HEVC还要低。利用这种技术，能够在进行高清节目传输的过程中，有效压缩各种图像分辨率的差分信息，能够在有线电视网络中进行相应的频分传送。

2.3 超高清音频处理技术分析与思考

分析超高清22 声道结构，可以看出，上层则是和房间顶部具有相同的高度，一共具备9个声道，中央则是和屏幕、听众耳朵相同，一共具备10个声道，在下层，则是和地板的高度基本相同，一共具备3个声道，在这样的基础上，三个层结合发展，就能有效体现出上下移动声音的情况，使得非常真实的三维立体空间得到有效营造[2]。

当前，相关的多声道标准SAC在由MPEG积极制定，在进行编码SAC过程中，主要是利用声道、音源强度之间进行有效的混处理。

2.4 超高清传输技术探讨

在进行超高清电视传输方式研究过程中，主要的研究焦点文职则是包括第一代的卫星、地面、有线信道传输标准等，当前应用的则是二代DVB 标准。相比于第一代单传输流TS，其主要的不同点表现在以下三个方面：一是，对于第二代DVB来说，提供了多种业务的支持方式；二是，在第二代DVB系统中，BCH+LDPC则是采用的纠错编码形式；三是，高阶调制在第二代DVB 标准中采用，其中，DVB-T2最高达到256QAM，DVB-C2 最高达到4096QAM，这样的情况下，一个调制符号则能够有效携带多个比特数据。

3.高清电视发展趋势

和信息产业的飞速发展有着较强的同步性，高清电视领域当前也正处于一个飞速发展的重要时期。（Taiichiro Kurita，陈小平.数字高清电视携手等离子显示技术发展[J].现代显示，2014，46（03）：21-26.）首先，这项技术的发展和国家的大力支持有着不可分割的紧密联系，正是因为国家的帮助和引导，才能使得这项工作的开展中有着更多新鲜血液融入其中，同时用户对于电视节目自身的清晰度和智能化发展也有着越来越严格的要求，所以不断在那一方面而言，这些因素都会对高清电视技术的发展的速度产生影响。

高清电视技术在今后的发展过程中可以得到越来越广泛的应用，在此种条件下，传统的标清电视也将面临着淘汰。高清电视具备本身所具备的灵敏性和方便性都是传统标清电视中没有的特点，所以高清电视节目也可以为广大用户带来前所未有的观看体验。

此外，3D技术当前也开始被越来越广泛的被应用在了电视领域中，这一技术的应用对于电视清晰度也有着十分严格的要求。所以应该认识到在今后的发展环节中，超高清晰度的电视技术也将成为最为关键的发展方向和趋势。为了更好的满足现代技术对电视画面的要求，当前市场中也逐渐提出了4k甚至8k的理念，并且一些厂家也在电视终端上实现了这种清晰度要求。经过实际研究认为，在今后我国的高清电视发展中必然会向着免费化方向发展，所以更需要对门槛进行降低，在原有技术上对用户量进行提升，确保高清电视可以在全国范围内得到更大的发展和普及。

结束语

为了有效保证技术的生命力，应该充分从产业能力以及大众的选择来考虑，所以，应该不断保证新技术的发展和创新，使得产品的普及型以及性价比得到快速提升。在超高清电视发展的过程中，应该从录制、存储、摄影、编码、播放等多个方面进行研究，并能做好相关的超高清电视技术的普及工作。

参考文献

[1]盛佩发.浅析高清电视技术在电视台的应用[J].科技传播，2017，（05）：57-58.

[2]张晓丽.浅析高清电视技术在电视台中的应用[J].电子测试，2016，（09）：160-170.

[3]陈金庭.高清数字电视技术的不足与发展方向[J].西部广播电视，2015，（01）：151.

（作者单位：天津三星电子有限公司）